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基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真
基于SolidWorks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

文章编号:1004-2539(2008)05-0046-04

基于S olidW orks 二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

(合肥工业大学仪器科学与光电工程学院, 安徽合肥 230009)

 刘善林 胡鹏浩 王会生

摘要 以直动滚子从动件盘形凸轮机构为例,先用S olidW orks 自带的Visual Bisic 编辑宏,精确绘制凸轮的轮廓曲线,并拉伸成型,然后用S olidW orks 插件C OS MOS M otion 对凸轮机构进行运动仿真,生成推杆的位移和速度曲线,最后对推杆的位移、速度曲线进行分析,从而评判凸轮廓线是否满足设计要求。

关键词 S olidW orks 二次开发 凸轮廓线 运动仿真

引言

凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机

构,凸轮具有曲线轮廓或凹槽,通常作连续等速转动,从动件则按预定运动规律作间歇(或连续)直线往复移动或摆动。凸轮机构的特点是结构简单、紧凑、工作可靠,只要凸轮廓线设计合理,便可使从动件按任意给定的规律运动。在精密机械特别是在自动控制装置和仪器中,应用非常广泛。

当从动件的运动规律和凸轮的基圆半径确定后,凸轮廓线的设计方法通常有作图法和解析法。作图法简便、直观,但作图误差较大,难以获得凸轮廓线上各点的精确坐标,只能用于低速或不重要的场合;对于高,需用解析法设计,并借助于计算机编程软件精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值,以适合在数控机床上精确加工。

图1 凸轮机构运动简图

1 问题的提出

已知推杆的运动规律为:当凸轮转过60°时,推杆等加速等减速上升10mm ;凸

轮继续转过120°时,推杆停止不动;凸轮再继续转过60°时,推杆等加速等减速下降10mm ;最后,凸轮转过所余

的120°时,推杆又停止不动。设凸轮逆时针方向等速转动,凸轮理论廓线圆半径r 0=50mm ,推杆滚子半径r g =10mm ,设计满足该运动要

求的凸轮廓线。

2 对心直动滚子从动件盘形凸轮机构

数学模型的建立

在如图1所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中,选取如图1所示的极坐标系,B 0点为凸轮理论

廓线的起始点。当凸轮转过角δ时,推杆相应地产生

位移s 。根据反转法原理,此时滚子中心应处于B 点,则凸轮理论廓线的直角坐标参数方程为

x =(r 0+s )sin δ

y =(r 0+s )cos δ(1)

根据式(1)和推杆的运动规律,可以得出所要设计的凸轮理论廓线方程[1]。

当δ=0°~30°时,推杆作等加速上升,凸轮理论廓线方程为

x =(r 0+2h δ201

δ2

)sin δ

y =(r 0+2h δ201δ2

)cos δ

(2)

当δ=30°~60°时,推杆作等减速上升,凸轮理论

廓线方程为

x =[(r 0+h -2h

δ201

(δ01-δ)2]sin δy =[(r 0+h -2h δ201(δ01-δ)2

]cos δ(3)

当δ=60°~180°时,推杆在距凸轮回转中心最远

位置不动,凸轮理论廓线方程为

x =(r 0+h )sin δ

y =(r 0+h )cos δ(4)

当δ=180°~210°时,推杆作等加速下降,凸轮理论廓线方程为

x =[r 0+h -2h δ203

(δ-δ01-δ02)2

]sin

δy =[(r 0+h -2h δ203(δ-δ01-δ02)2

]cos

δ(5)

当δ=210°~240°时,推杆作等减速下降,凸轮理

论廓线方程为

x =[r 0+2h

δ203

(δ01+δ02+δ03-δ)2]sin δy =[(r 0+2h

δ203

(δ01+δ02+δ03-δ)2]cos δ(6)

6

4 机械传动 2008年

当δ=240°~360°时,推杆在距凸轮回转中心最近位置不动,凸轮理论廓线方程为

x=r0sinδ

y=r0cosδ

(7)

式中,δ01=60°=π

3,

推程运动角;δ02=120°=2

π

3,

远休

止角;δ03=60°=π

3,

回程运动角;δ04=120°=2

π

3,

近休

止角。

3 凸轮三维实体造型

3.1 Visual Basic程序设计生成凸轮理论廓线坐标

运行S olidW orks,新建一个零件,选择【工具】/【宏】/【新建】命令,打开VB编程界面,凸轮推程阶段主要程序编写如下[2-3],其它阶段程序编写与此类似,在此略。

Sub main()

Dim x()As D ouble,y()As D ouble′凸轮廓线坐标Dim Ph As D ouble,Ps As D ouble,H As D ouble′凸轮转角、推杆位移、最大行程

Dim R0As D ouble,P01As D ouble′基圆半径、凸轮推程运动角

Dim St As D ouble,Num As D ouble′凸轮廓线构造点步长、曲线坐标点数目

C onst C on=pi/180′角度转化为弧度常数

R0=50:H=10′初始条件

P01=60:P01=P013C on

St=pi/18032:Num=0

′推程:等加速等减速运动

F or Ph=0T o P01/2Step St

Ps=(23H/(P01^2))3(Ph^2)

Num=Num+1

ReDim Preserve x(Num),y(Num)

x(Num)=(R0+Ps)3Sin(Ph)

y(Num)=(R0+Ps)3C os(Ph)

Next

F or Ph=P01/2T o P01Step St

Ps=H-(23H/(P01^2))3(P01-Ph)^2

Num=Num+1

ReDim Preserve x(Num),y(Num)

x(Num)=(R0+Ps)3Sin(Ph)

y(Num )=(R0+Ps)3C os(Ph)

Next

......

End Sub

在Visual Basic中选择【运行】/【运行子过程/用户

窗口】命令,将在当前文件夹中生成凸轮理论廓线坐标文件“凸轮理论廓线坐标.txt”。

3.2 生成凸轮理论廓线

图2 凸轮三维实体造型返回到S olidW orks零件

界面,选择【插入】/【曲线】/

【通过XY Z点的曲线】命令,

在出现的对话框中单击“浏

览...”按钮,选择上述保存

的“凸轮理论廓线坐标.txt”

文件,单击“确定”按钮,则在

S olidW orks中将凸轮理论廓

线以样条曲线方式绘出。

3.3 绘制凸轮实际廓线

单击【前视基准】,选择【工具】/【草图绘制工具】/【等距实体】命令,输入推杆滚子半径10mm,将曲线转换成草图曲线,得到凸轮实际廓线,在原点处绘制凸轮轴孔。

3.4 凸轮三维实体造型

以距离10mm拉伸草图轮廓,得到凸轮三维实体,如图2所示。

4 基于C OS M OS M otion的运动仿真

4.1 装配体中配合的要求

为了使推杆处于初始位置,需要在凸轮上作一条辅助线,此辅助线穿过凸轮基圆与凸轮上升曲线的交点。装配时,使该辅助线与推杆的竖直边线呈“平行”约束,然后对滚子表面与凸轮表面施加“相切”约束,这样推杆处于所要求的初始位置,最后将上述的“平行”与“相切”约束进行“压缩”,目的是使该约束不影响后面的运动仿真[4];其它构件的配合皆属于常规配合,在此不再赘述。

4.2 基于C OS MOS M otion的运动仿真

完成凸轮机构的装配体后,在设计树上选择运动分析图标,切换到C OS MOS M otion运动分析模块。将机架设置为【静止零部件】,其余设置为【运动零部件】。将凸轮与机架的旋转副设置为运动驱动,凸轮角速度ω为-360(°)/s(负号表示凸轮逆时针转动),设置仿真时间为1s(凸轮正好转一圈)。在设计树中右击【约束】/【碰撞】/【添加曲线与曲线碰撞】,分别选择滚子与凸轮的轮廓边线,这样在凸轮转动时,滚子始终与凸轮廓线弹性接触[5]。单击“仿真”按钮,对凸轮机构进行运动仿真。

4.3 仿真结果的分析

在C OS MOS M otion中右击【推杆-1】,选择【绘制曲线】/【质心位置】/【Y(y)】,得到推杆位移曲线,如图3

74

第32卷 第5期 基于S olidW orks二次开发的凸轮廓线精确设计及运动仿真

所示。同样得到推杆的速度曲线,如图4所示。

从图3推杆位移曲线可以看出,当凸轮角速度ω为360(°)/s 时,在t =0~0.17s (对应凸轮转角为0°~60°

)时间内,推杆质心从最低位置上升到最高位置,上升行程为43-33=10mm ;在t =0.17s ~0.5s (对应凸

轮转角为60°~180°

)的时间内,推杆质心在最高位置不动;在t =0.5s ~0.67s (对应凸轮转角为180°~240°

)时间内,推杆质心从最高位置下降到最低位置,下降行程为43-33=10mm ;在t =0.67s ~1s (对应凸轮转角

为240°~360°

)的时间内,推杆质心在最低位置不动,故推杆位移曲线符合设计要求

图3 

推杆位移曲线

图4 推杆速度曲线

从图4推杆速度曲线可以看出,在t =0~0.085s

(对应凸轮转角为0°~30°

)时间内,推杆质心速度从0线性上升到约100mm/s ,推杆作等加速上升;在t =

0.085s ~0.17s (对应凸轮转角为30°~60°

)时间内,推杆质心速度从约100mm/s 线性下降到0,推杆作等减

速上升;在t =0.17s ~0.5s (对应凸轮转角为60°~

180°

)时间内,推杆质心速度为0,推杆在最高位置静止不动;在t =0.5s ~0.58s (对应凸轮转角为180°~210°)时间内,推杆质心速度沿相反方向从0线性上升到约

100mm/s ,推杆作等加速下降;在t =0.58s ~0.67s (对

应凸轮转角为210°~240°

)时间内,推杆质心速度继续沿相反方向从约100mm/s 线性下降到0,推杆作等减

速下降;在t =0.67s ~1s (对应凸轮转角为240°~360°

)时间内,推杆质心速度为0,推杆在最低位置静止不动,故推杆速度曲线也符合设计要求。

由式(2)得知,当凸轮转角δ=0°~30°时,推杆的

位移s =2h δ201

δ2,则推杆的速度υ=s =d s d t =d s d δ?d δ

d t =

4h

ωδ201

δ,当δ=π6时,v max =120mm/s ,这是推杆最大速度的理论值,而仿真的速度最大值约为100mm/s (对加速

度的分析也出现这种现象),为什么会有20%的误差?这主要归因于仿真运动的方式。在S olidW orks 中运动仿真有两种方式:一种是耦合方式,即主、从动件按固定的传动比进行运动,所有的构件都是刚体,这是一种理想状态的运动模拟;另一种方式是碰撞方式,即在碰撞力作用下主动件带动从动件运动,主、从动件在碰撞中都会发生不同程度的变形,使得实际的运动值会比理论值小,这是一种接近真实的运动状态,本例就是采用后一种方式进行运动模拟的,从图4可以看出,推杆的速度在碰撞过程中产生一定的波动。

综合以上分析,凸轮廓线符合设计要求。

5 结束语

本文以通用的S olidW orks 三维软件为设计平台,

以VB6.0为开发工具,对S olidW orks 进行二次开发,设计出形状复杂的凸轮理论廓线,使得通用软件更具专业化的功能。通过对凸轮机构进行更具真实的运动模拟,从而预见机构的实际运行效果,对机构的评判更具

现实意义。

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[J ].煤矿机械,2006(9):103-105.

收稿日期:20080108

作者简介:刘善林(1966-),男,安徽肥西人,讲师,硕士

8

4 机械传动 2008年

liberation factually.The theoretical foundation for further research in this field is laid.

K ey w ords : High speed Flying cutter S ingle tooth K inetics m odel S imulation

R esearch on Wear Ch aracteristics of G earbox b ased on Oil Analy 2sis T echnique

G ao Jing wei ,Zhang Peilin ,Ren G uoquan ,Fu Jianping (24)

……………………………………………………

…Abstract G ear is the key part of the gearbox and it is im portant to m onitor the w orking condition of the gear in the fault diagnosis of the gearbox.Oil analysis technique is a new condition m onitoring and fault diagnosis technique ,and it is widely used in the field of fault diagnosis.A test gear was set up and running for about 700hours ,then the wear characteristics of the gear based on oil analysis technique were obtained though analyzing the wear data of the gear.

K ey w ords : G ear Fault diagnosis Oil analysis technique Wear characteristics

Method of Equivalent Dynamic Analysis b ased on Bond G raph

Wang Ailun ,Zhang Y oulin (27)

………………………………Abstract Aim at s olving the problem of difficulty in m odeling of large scale and com plex structure mechanical system in dynamic analysis ,the method of equivalent dynamic analysis based on bond graph has been proposed ,which includes the method of equivalent dynamic analysis based on general bond graph and the method of equivalent dynamic analysis based on vector bond graph.This new method can to m odel com plex plane mechanism and special mechanism fast and sim 2ply.

K ey w ords : Bond graph Equivalent dynamic m odel S tate equation Position Analysis of a 3-URS P arallel R obot

Feng X iang wen ,Jin Zhenlin ,G ao Feng (27)

……………………………………Abstract The position analysis is significant for design and applica 2tions of robot.A 6-DOF 3-URS parallel robot is introduced.On the base of structural lay out ,direct kinematics and inverse kinematics equa 2tion of the 6-DOF 3-URS parallel robot are established.Direct kine 2matics and inverse kinematics closed -form s olution are obtained.At the end ,three -dimensional fixed pose w orkspace is described by nu 2meric approach taking structural limit into account.All of these w orks are very useful for design and use of this robot.

K ey w ords : P osition analysis W orkspace Parallel robot Working -sp ace Analysis and K inem atics Emulator about Some N ew P arallel R obot

Luo Jiman ,X in Y an ,Zheng X ijian (33)

……Abstract Optimizing s ome con figuration design about s ome new 2T 1R partly -freedom parallel robot with kinematics theory ,their w orking -space and singularity characteristic are analysed.S ome kinematics problem about these robots are validated by kinematics imitation ,it will make im portant foundation for practice application and product exploita 2tion.Such conclusions are g ot that kinematics chains will make great in fluence to the w orking -space.The conclusion is that these parallel mechanism robot has no singular/uncertain position in the w ork space and have g ood maneuverability by analysis their singularity characteris 2

tic.Through kinematical simulation to the 2T 1R parallel robots ,s ome conclusions are g ot that they can realize 2T 1R m ovement ,there are 3DOF ,and m ovement curves of displacement and velocity are sm ooth.M ovement flat can s way in large -scale and g ot biggish w orking space.K ey w ords : Parallel robot W orking -space S ingularity charac 2teristic K inematics imitation

R esearch and Development of Expert System of Lubricating Oil Monitoring b ased on Several Analytic T echniques Y uan Lijuan ,Wu X iaoling ,Han Sulan (37)

………………

……………………Abstract By using several analytic techniques such as physical chem 2istry analysis 、in frared spectrum analysis and optical spectrum analysis ,the synthesis diagnosis of the equipment ’s lubricating oil is carried out.An expert system of lubricating oil m onitor is developed based on the analytic techniques.The framew ork of the expert system is put for ward ,the way of knowledge expression according to the character of the expert system is determined the knowledge -bese of the expert is estab 2lished based on database S Q L Server 2000and the structure of the rea 2s oning machine with forward and backward union is determined.By us 2ing the expert system ,the running status of the machine can be judged ,the oil changing periods can be duided ,and the enterprise benefit is im proved through predicting the potential accidents prom ptly to guard a 2gainst the disastrous damage.

K ey w ords : Lubricating oil m onitoring Expert system K nowledge -base Database

FE Analyzing on Stress Field in Screw P airs of Mill Press Crew -Dow n System

Feng X ianzhang ,Zhou Lianlian ,Liu Cai ,

…………Jiang G uangbiao ,Jiang X iaojun ,Chen Z izhong (40)

Abstract In order to im prove the distribution of stress field in screw -down system of typical rolling mill ,the method was extracted through turned ring groove in sur face up and down for nut ,the FE m odel was established of screw pairs using power ful nonlinear function large -scale of FE s oftware -Marc.The calculation results indicate that stress field distribution can drive to uniform ,and reduce the stress peak value and im prove the load -bearing capacity of crew -down system in after re 2formation.The research achievements can supply theory guide for in 2creasing the load -bearing ability of screw pairs and material utilization ratio.

K ey w ords : Crew -down system Screw pairs Nut Reform S tress field

Structure Optimization of a 2-DOF P lanar Five -b ar Mech anism b ased on G enetic Algorithm

Y u X iaoliu ,G ao Wenbin (43)

………Abstract I t is studied on a 2-DOF planar five -bar mechanism for precision analysis ,and the sim plified kinematics s olutions and the pa 2rameters ’error factor matrix is obtained.T aking the m oving end ’s po 2sition error to minimum as the optimization function ,a global optimal s olution is gained based on genetic alg orithm.

K ey w ords : Planar five -bar mechanism Optimal design Error factor G enetic alg orithm

Design of C am Contour Curve b ased on Solidw orks R e -develop 2

ment and Motion Simulation

Liu Shanlin Hu Penghao ,Wang Huisheng (46)

………………………………………………………Abstract T aking a plane cam mechanism with straight m oving roller follower for exam ple ,firstly the cam contour curve was designed with VB macro in S olidw orks ,and extruded to 3D s olid ,and then the m otion simulation based on C OS M OS M otion (a plug -in of S olidw orks )was conducted ,the displacement and velocity graph of carrier were ob 2tained ,lastly the displacement and velocity graph were analyzed in or 2der to judge if the cam contour curve meets the design requirement.K ey w ords : S olid W orks re -development Cam contour curve M otion simulation

G raph Theory Model of P lanetary G ear T rains and I ts Applica 2tions Shi X iaoying ,Chen Liangyu ,Xue Longquan (49)………………Abstract Through analysis of the graph theory m odel ,the conditions that the EG Ts ’graph theory m odel must be met is summarized.On the basis of graph theory m odel presented in literature [1],a concept of m odule entity and basic loop in graph theory m odel is established and then a new method to the calculation of the freedom of m otion and ratio was presented ,this method is easy for us to obtain automatic s olutions in the com puter.At last ,a exam ple is given.

K ey w ords : Planetary gear trains G raph theory m odel M ovement analysis S olving automatically

The C alculation of T rapped Area and R elief Area of External Spur -G ear Pump with Different Number of T eeth Li Y ulong ,Liu K un (53)

…………………

………………………………………Abstract With length of action of driving gear as a variable and the method of s weep v olume ,the corresponding formula of trapped area and relief area and their change with length of action in different number of teeth between driving gear and driven gear are derived.The foundation of trapped oil pressure simulation is laid.Finally ,the in fluence of dif 2ferent number of teeth on trapped area and relief area in an exam ple is analyzed ,and s ome im portant conclusions are deduced.

K ey w ords : G ear pum p Different number of teeth T rapped area

 

Relief area Method of s weep v olume

Comp arative Study on Different Solid Modeling Methods of H elical G ear Hu Fuwen ,G uo Haisen ,Han Y unpeng (57)…………………Abstract The object of this paper is to analyze and com pare the dif 2ferent s olid m odeling methods of the helical gear from the angle of com 2puter graphics theory.According to s weep representation ,boundary representation and constructive s olid geometry ,the s olid m odeling of the helical gear was made.And the advantages and disadvantages of the three approaches were pointed out.

K ey w ords : Helical gear S olid m odeling S weep representation Boundary representation C onstructive s olid geometry

Movement Simulation of P lanetary G ear T ransmission b ased on Solidw orks

Cui Lijie ,G ong X iaoping ,Li Y uchao (59)

……………Abstract The m odeling of inv olutes gear is realized based on S olid 2w orks redevelopment.The assembly m odel of the planetary gear trans 2

mission of a helicopter main reducer is built by S olidw orks s oftware ,the mechanism m ovement is simulated by C OS M OS M otion s oftware.A di 2rect and effective method for mechanism design is given ,The capability of designing and analyzing the planetary gear transmission is im proved.K ey w ords : Planetary gear mechanism S olidw orks Redevelopment C OS M OS M otion M ovement simulation

Dynamic Simulative Modeling of G ear -axial System for H eavy V ehicle T ransmission

Liu Wenyao ,Fan Jinzheng ,Qin G uilin ,Wu Shaotong (62)

……………………………………………

……Abstract The gear -axial system is the main com ponent of heavy ve 2hicle transmission.The transmission gear ratio and power transmit route are changed along with its shifting position.In the transmission ,15shift 2ing are three fixed axles drive ,and reverse 12shifting are four fixed axles drive.The dynamics m odeling and Matlab/S imulink m oulds are built for 1shifting and reverse 1shifting of transmission.A method of m odeling and simulation for the research of heavy vehicle transmission is offered.

K ey w ords : T ransmission G ear Dynamics M odeling T ransmission Mech anism Design of U nderw ater H igh -speed C avi 2tations N avigating Body

Y uan G uirong ,Luo K ai ,X iu Y un fang (64)

…………………………………………

……………………Abstract According to the requirements ,a multiplex space connecting rod drive mechanism is designed ,and the 3D m ode is constructed based on the UG.A symmetric eccentric agencies cleverly in the design is used to achieve a com posite transmission of the straight m oving and dif 2ferential drive m otor function ,their relations is analyzed and discussed ,the drive structure have many advantages such as ,small size ,light weight and big torque.I t can be used in control system of underwater high -speed cavitation navigation body.I t will play a great project val 2ue roll in the various navigation body attitude control system.K ey w ords : R od drive T ransmission design Navigation body Design of the B elt -driven T est System b ased Lab VIEW

Jiang Junsheng ,Fan Y an (67)

……

…………………………………Abstract The theory and methods about belt driven test are introduced by means of virtual instrument technology.The belt -driven test system based Lab VIEW is developed ,which is com posed of mechanism ,data collection device ,DC PW M system ,electromagnetic brake ,photo elec 2tricity velocity measuring sens or and pressure sens or.In the system ,the test of various parameters including rotate speed of belt pulley ,output power ,E lastic slide rate and drive efficiency are automatically realized.Based on the virtual instrument technology ,a humanized human -com 2puter inter face is designed.Experiments explain that the system owns high real -time per formance and dependability ,and that it has a g ood application prospect.

K ey w ords : Lab VIEW Data collection device DC PW M system Pressure sens or

K inem atics Analysis and Simulation of NC Sh aping of H elical G ear

Zhu Y u (69)

………………………………………………………Abstract The development of the helical gear shaper with no spiral

solidworks曲面设计

. . 第 7章 曲 面 设 计 7.2 上 机 指 导 7.2.1 菊花设计 完成如图7.54所示模型。 (1) 单击【新建】按钮,新建一个零件文件。 (2) 选取前视基准面,单击【草图绘制】按钮 ,进入草图绘制,绘制草图,如图7.55(a)所示。单击【旋转曲面】按钮,出现【曲面-旋转】属性管理器,在【旋转类型】下拉列表框内选择【单向】选项,【旋转轴】旋转“边线”,在【角度】文本框内输入“360°”,单击【确定】按钮,如图7.55(b)所示。 图7.54 菊花 (a) 草图 (b) “曲面-旋转”特征 图7.55 花蕾 (3) 选取前视基准面,单击【草图绘制】按钮 ,进入草图绘制,绘制草图,如 图7.56所示。 图7.56 前视基准面草图 (4) 单击【拉伸曲面】按钮,出现【曲面-拉伸】属性管理器,在【终止条件】下 拉列表框内选择【两侧对称】选项,在【深度】文本框内输入“28mm ”,单击【确

SolidWorks 2005基础教程与上机指导 ·168· ·168· 定】按钮,如图7.57所示。 图7.57 “曲面-拉伸”特征 (5) 选取上视基准面,单击【草图绘制】按钮,进入草图绘制,绘制草图,如 图7.58所示。 图7.58 上视基准面草图 (6) 单击【剪裁曲面】按钮,出现【曲面-剪裁】属性管理器,选中【标准】单选 按钮,【剪裁工具】选择“草图3”,选中【保留选择】单选按钮,【保留的部分】 选中“曲面-拉伸1”,选择【线性】单选按钮,单击【确定】按钮,如图 7.59所示。 图7.59 “曲面-剪裁”特征 (7) 选择【插入】|【特征】|【移动/复制】命令,出现【移动/复制实体】属性管理器, 【要移动/复制实体】选择“曲面-剪裁1”,【旋转参考】选择“坐标原点”,在【X 旋转角度】文本框内输入“10°”,在【Y旋转角度】文本框内输入“0°”,在【Z旋转 角度】文本框内输入“0°”,单击【确定】按钮,如图7.60所示。

凸轮轮廓线绘制程序

凸轮轮廓线绘制程序 j=0:1:360; s=rand(1,361); v=rand(1,361); a=rand(1,361); jj=31; w=1; j1=80; j2=20; j3=80; j4=180; j5=360; t=pi/180; for i=1:361 if j(i)<=j1 %升程,余弦加速度运动规律,转过的角度是j1。 s(i)=jj*[1-cos(pi*j(i)/j1)]/2; v(i)=36*(pi*jj*w*sin(pi*j(i)/j1)/(2*j1)); a(i)=36*pi^2*jj*t*w^2*cos(pi*j(i)/j1)/(2*(j1*t)^2); elseif j(i)<=j1+j2 %远休。 s(i)=31; v(i)=0; a(i)=0; elseif j(i)<=j1+j2+j3 %回程,余弦加速度运动规律,转过的角度是j3。 s(i)=jj-jj*[1-cos(pi*(j(i)-90)/j3)]/2; v(i)=-36*(pi*jj*w*sin(pi*(j(i)-90)/j3)/(2*j3)); a(i)=-36*pi^2*jj*t*w^2*cos(pi*(j(i)-90)/j3)/(2*(j3*t)^2); else %推程,余弦加速度运动规律,转过的角度是45。 s(i)=0; v(i)=0; a(i)=0; end end %绘制凸轮理论廓线、实际廓线 r0=39; rr=9; l=36; loa=70;

jj0=23; X=rand(1,361); Y=rand(1,361); Xa=rand(1,361); Ya=rand(1,361); Xaa=rand(1,361); Yaa=rand(1,361); dr=rand(1,361); A=rand(1,361); B=rand(1,361); for i=1:361 %if j(i)<=j1 X(i)=-l*sin((j(i)+s(i)+jj0)*t)+loa *sin(j(i)*t); Y(i)=-l*cos((j(i)+s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t); dx=loa*cos(j(i)*t)-l*(1+v(i)/10)*cos((j(i)+s(i)+jj0)*t); dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(1+v(i)/10)*sin((j(i)+s(i)+jj0)*t); st=dx/sqrt(dy^2+dx^2); ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2); Xa(i)=X(i)+rr*ct; Ya(i)=Y(i)+rr*st; Xaa(i)=X(i)-rr*ct; Yaa(i)=Y(i)-rr*st; %X(i)=l*sin((j(i)-s(i)-jj0)*t)-loa*sin(j(i)*t); %Y(i)=-l*cos((j(i)-s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t); %dx=-loa*cos(j(i)*t)-l*(-1+v(i)/10)*cos((-j(i)+s(i)+jj0)*t); %dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(-1+v(i)/10)*sin((-j(i)+s(i)+jj0)*t); %st=dx/sqrt(dy^2+dx^2); %ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2); %Xa(i)=X(i)+rr*ct; %Ya(i)=Y(i)+rr*st; %Xaa(i)=X(i)-rr*ct; %Yaa(i)=Y(i)-rr*st; % else %X(i)=l*sin((j(i)-s(i)-jj0)*t)-loa*sin(j(i)*t); %Y(i)=-l*cos((j(i)-s(i)+jj0)*t)+loa*cos(j(i)*t); %dx=-loa*cos(j(i)*t)-l*(-1-v(i)/10)*cos((-j(i)-s(i)-jj0)*t); %dy=-loa*sin(j(i)*t)+l*(-1-v(i)/10)*sin((-j(i)-s(i)-jj0)*t); %st=dx/sqrt(dy^2+dx^2); %ct=-dy/sqrt(dy^2+dx^2); %Xa(i)=X(i)+rr*ct; %Ya(i)=Y(i)+rr*st; %Xaa(i)=X(i)-rr*ct;

solidworks实例

图81 图82 图81提示:拉伸中间圆套→切键槽→旋转一个手把→阵列。 图82提示:拉伸大板→拉伸半圆体→旋转中间圆柱→拉伸小板→切中孔→切方槽。 图83 图84 图83提示:右侧板→拉伸侧圆柱→切侧圆柱孔→拉伸上板→拉伸上小板体→切小板中间部分→切小板孔→拉伸上圆柱→切上圆柱孔。 图84提示:拉伸主体→拉伸底板→拉伸上沿→拉伸一侧轴承座圆柱→加筋板→拉伸固定板→切轴承孔→切轴承压盖孔→镜象另一半→切底板孔→切连接孔→生成分隔线→拔模固定板。 图85 图86 图85提示:拉伸主体→圆角主体→抽壳主体→拉伸底沿→拉伸侧固定板→拉伸一侧轴承座→切一侧轴承孔→拉伸固定板→拔模固定板→加轴承压盖孔→加筋板→镜象另一半→拉伸顶部圆柱→切顶部小孔→切底板孔。 1

图86提示:拉伸竖圆柱体→旋转横圆套→切竖圆柱孔→拉伸左叉→切左叉外形→拉伸中间横板→拉伸右叉→切右叉外形→旋转切叉孔加筋。 图87 图88 图87提示:拉伸方块→在事侧面抽壳→旋转竖圆柱→建立基准面→旋转右圆柱套→切竖圆柱孔→切底法兰孔→切右法兰孔→圆角。 图88提示:旋转180度主体(带圆角)→拉伸一全侧耳→切除台阶→倒角→圆角→镜象→旋转中间凸台(带孔)→圆角中间凸台。 图89 图90 图89提示:拉伸底板(带孔)→拉伸底板凸台→圆角底板→拉伸上板→切上板孔→切除上板。 图90提示:旋转主体→切孔。 2

图91 图91提示:按主视图画一个草图→退出草图→用转换实体引用拉伸侧板→拉伸上板外 廓→拉伸上板凸台→切除上板方孔→拉伸底板→切底板孔→隐藏无用草图。 图92 图92提示:画椭圆草图→画截面草图→扫描→画右切除草图(带回转中心线)→旋转 切除。 3

基于内燃机气门机构及SolidWorks运动仿真

重庆理工大学机械设计专业课程设计 设计题目:内燃机配气门设计与仿真 指导老师:贾秋红 姓名:舒浩于 专业:机械设计制造及其自动化 学号:11104020617 学院:机械工程学院 中国 重庆 2014年6月

摘要 内燃机是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其气缸内燃烧,释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程,其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环,此间曲轴旋转两圈。进气行程时,此时进气门开启,排气门关闭;压缩行程时,气缸内气体受到压缩,压力增高,温度上升;膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火,使混合气燃烧,产生高温、高压,推动活塞下行并作功;排气行程时,活塞推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始,进行下一个工作循环. 关键词:构建模型零件装配运动仿真

目录 第一章设计要求 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 设计思路 (1) 第二章内燃机各零件建模 (1) 2.1 内燃机的工作原理 (1) 2.2 内燃机运动循环图 (1) 2.3 内燃机各个零件的建模 (2) 2.3.1活塞的建模 (2) 2.3.2 汽缸的建模 (4) 2.3.3 曲轴建模 (5) 2.3.4 小带轮建模 (7) 2.3.5 大带轮建模 (8) 2.3.6 凸轮轴建模 (8) 2.3.7 凸轮建模 (9) 2.3.8 摆臂建模 (10) 2.3.9 弹簧座建模 (11) 2.3.10 气门头部建模 (11) 2.3.11 气缸盖建模 (11) 2.3.12 活塞销建模 (15) 2.3.13 连杆建模 (15) 第三章内燃机各零件的装配 (15)

静物素描中的结构线与轮廓线

静物素描中的结构线与轮廓线 江西省信丰县第二中学刘富生邮编:341600 摘要:线是素描中的基本的造型语言,概括成结构线与轮廓线。充分理解与应用结构线和轮廓线,对提高塑造物体的技能有很大的帮助。 关键词:线面绘画因素结构线轮廓线 线,在写生美术中所占据的位置与其作用,正如建筑用的砖瓦之用途,有序地组织堆积,重叠可以筑成高楼,再经过粉饰,成了多彩的人们活动空间,在素描中,线的组织与排列之优劣,也直接影响作品的效果。 线的概念,没有固定的界限,线与面之间只是相对而言的,通常所讲的明暗交接部分(线、面),也即包含了这两种绘画因素,直线、曲线也是相对而言的,在素描习作中,这二者常常结合使用,但在静物素描中,决定物体造型的应归纳为结构线与轮廓线。 结构线与轮廓线是参考于地球仪上的经线与纬线来定义的美术术语。 结构线,是界定物体中各比例位置基本造型的线,它是物体内在框架,也是明暗与设计素描的基础,即通常所说的纬线,它是水平形态的,通过寻找结构线,把不透明的物体看作是透明的物体,根据各

大透视关系,应用主次虚实的处理关系,较好地表现出物体,即成了结构素描。在结构素描中,面的转折,它应该是一组或几组线条所组成的,又能相互比较有明度上对比的面的转折,它也应该是在特定光源的照射下或反光(环境)的影响下而形成的具有色阶变化的面的转折,它关系着塑造形体的体积,加强左右空间塑造的关键所在。 结构线的寻找,要借助于对物体基本形的理解,需能充分地准确地去进行物体的分解与组合,任何物体都能概括成不同造型的各种几何形体,而且可以互相组合在一起形成另一造型,在同一视平线之下,同一物体中的各种几何体造型(立体)如圆柱、梯形圆柱等的组合应符合同一弧形透视的,否则,组合起来的物体将变形。 在结构素描中,结构线的虚实处理也是很重要的,前后结构线的主次虚实,可以加强形体的空间感觉。 轮廓线,是物体的周围轮廓的剪影线,在明暗素描中,轮廓线的处理极其重要,轮廓线的虚实是它的关键,物体外围的轮廓应与背景或环境进行比较,注意明度对比,物体更暗画物体,背景更暗画背景,亮部较实,暗部较虚,物体轮廓线也能很好地界定物体的前后体积与空间,诸如水果类物体,通过轮廓线(即地球仪上的经线),适当地勾勒用线,或者根据物体本身的纹路来勾画曲线,对加强它的前后空间有很大的帮助,前后轮廓线的虚实处理也影响着对空间的处理与感受。 众所周知,物体由于受到光源的照射,形成“三面五调”,明暗交接线(面)又决定物体的体积,空间深度。由于光源的不同,有纵向与

solidworks产品造型设计教案

第1次课授课计划 产品造型设计课程班级年月日

第1章 Solid Works2008概述 Solid Works应用程序是一套机械设计自动化软件,是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。该软件具有强大的建模功能、参数设计功能,大大缩短了产品设计的时间,提高产品设计的效率。 初识Solid Works2008 1、启动Solid Works2008 2、新建文件 3、打开文件 4、保存文件 5、退出Solid Works2008 Solid Works2008用户界面 1、菜单栏 2、工具栏 3、状态栏 4、Feature Manager设计树 Solid Works工作环境设置 1、设置工具栏 2、设置工具栏命令按钮 3、设置快捷键 4、设置背景 5、设置颜色

6、设置单位 本章小结:本章主要介绍了Solid Works的一些基本操作,为下面使用该软件建立模型做准备。 第2章草图绘制 Solid Works的大部分特征是由二维草图绘制开始的,草图一般是由点、线、圆弧、圆和抛物线等基本图形构成的封闭或不封闭的几何图形,是三位实体建模的基础。 草图绘制的基本知识 1、进入草图绘制 执行命令 选择基准面 设置基准方向 2、退出草图绘制 3、草图绘制命令按钮 草图绘制工具 1、绘制点 2、绘制直线与中心线 3、绘制圆 4、绘制圆弧 5、绘制矩形 6、绘制多边形

7、绘制椭圆与部分椭圆 8、绘制抛物线 9、绘制样条曲线 10、绘制草图文字 草图编辑工具 1、绘制圆角 2、绘制倒角 3、等距实体 4、转换实体引用 5、草图剪裁 6、草图延伸 7、分割草图 8、镜像草图 9、线性草图阵列 10、圆周草图阵列 11、移动草图 12、复制草图 13、旋转草图 14、缩放草图

基于Solidworks的机械手运动仿真设计

2012年8月第24期 科技视界 SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界0引言 机械手对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步 发展起着重要作用。工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,能在有害环境下操作以保护人身安全,因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门,更能提高劳动生产率和自动化水平。随着现代生产的机械化和自动化的发展对机器人的需求越来越大因而对机器人的末端执行机构机械手的研究尤为重要。一些软件的发展为机械手的设计分析提供了方便降低了生产成本,本设计是基于S olidworks 软件,使得设计效率大大提高[1]。 本文是为普通车床配套而设计的上料机械手。它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。 1机械手工作原理 上料机械手直接与工件接触的部件,它能执行人手的抓 握功能。手抓取物体以物体为中心,用两根手指包络物体。根据抓取物体时的相对状态,靠手指与工件之间的摩擦力来夹持工件。本上料机械手采用二指平动手爪,属于夹持式手爪,手指由四杆机构带动,当上料机械手手爪夹紧和松开物体时, 手指姿态不变,作平动。机械手手爪的结构见图1,①为支架、 ②气动杆、③和④为大螺钉、⑤和⑥为三孔连杆、⑦为小螺 钉、⑧短连杆、⑨和⑩为手指。 通过气动杆②来传动力的,气缸带动气动杆②使之向上移动时,其它的杆件共同运动,此时手爪是处于握紧工件的过程;反之,当气缸带动气动杆②向下移动时,手爪是处于张开的过程。这样,用气缸带动连杆②做往复平动,从而使其它杆件运动,带动手爪张合,手指上的任意一点的运动轨迹为一弧摆动。 图1 机械手装配简图 基于Solidworks的机械手运动仿真设计 郑向华 (成都工业学院机电工程系 四川成都611730) 【摘 要】本文在上料机械手设计与研究的基础上,具体进行了机械手仿真动画设计。完成基于S olidworks 的机械手运动仿 真,利用仿真动画来描述其工作原理。设计结果表明该设计可大大提高设计效率,收到良好效果。 【关键词】机械手;运动仿真;Solidworks The Design of Manipulator ’s Motion Simulation Based on the Solidworks Z HENG Xiang-hua (Electromechanical Engineering Department,Chengdu Technological University,Chengdu Sichuan ,611730,China)【Abstract 】In this paper,the design of manipulator on the basis of the design and study,specific for manipulator simulation ani - mation https://www.doczj.com/doc/f57051648.html,pleted based on SolidWorks manipulator motion simulation,simulation animation to describe its working principle.The result indicates that this design can greatly improve the design efficiency,received good results. 【Key words 】Manipulator ;M otion simulation ;Solidworks ※基金项目:四川省教育厅项目(基金号10ZC035)。 作者简介:郑向华(1977—),女,黑龙江嫩江人,讲师,硕士研究生毕业,主要从事机电设计、CAD\CAE\CAM 及材料的研究 。 项目与课题 17

凸轮轮廓线的绘制(MATLAB)

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程名称:精密机械学基础 设计题目:直动从动件盘形凸轮的设计 院系:航天学院控制科学与工程系 班级: 0904102班 设计者:陈学坤 学号: 1090410229 设计时间: 2011年10月

直动从动件盘形凸轮机构的计算机辅助设计 说明: 凸轮轮阔曲线的设计,一般可分为图解法和解析法,尽管应用图解法比较简便,能简单地绘制出各种平面凸轮的轮廓曲线,但由于作图误差比较大,故对一些精度要求高的凸轮已不能满足设计要求。此次应用MATLAB 软件结合轮廓线方程用计算机辅助设计。首先,精确地计算出轮廓线上各点的坐标,然后运用MATLAB 绘制 比较精确的凸轮轮廓曲线以及其S-α曲线、v-t 曲线、a-t 曲线。 。 1 凸轮轮廓方程 *()()*() ()*()*() X OE EF E Cos J So S Sin J Y BD FD So S Cos J E Sin J =+=++=-=+- (X,Y):凸轮轮廓线上的任意一点的坐标。 E :从动件的偏心距,OC 。 R :凸轮的基园半径,OA 。 J :凸轮的转角。 S :S=f(J)为从动件的方程。 So :22O S R E =-。 H 为从动件的最大位移(mm )。 J1、J2、J3、J4为从动件的四个转角的区域。 S1、S2、S3、S4为与J1、J2、J3、J4对应的从动件的运动规律。 2 实例 R=40,E=10,H=50,J1=J2=J3=J4=900。 3 MATLAB 程序设计 用角度值计算,对于给定的J1、J2、J3、J4,把相应的公式代入其中,求出位移S 和轮廓线上的各点的坐标X 、Y ,最终求出描述凸轮的数组: J=[J1,J2,J3,J4]; S=[S1,S2,S3,S4]; X=[X1,X2,X3,X4]; Y=[Y1,Y2,Y3,Y4]; 用函数plot (X,,Y )画出凸轮的轮廓曲线; 用plot (J,S )函数位移S 的曲线; 对于速度曲线V-t 和加速度曲线a-t ,

solidworks曲面实例教程

第7章 曲 面 设 计 7.2 上 机 指 导 7.2.1 菊花设计 完成如图7.54所示模型。 (1) 单击【新建】按钮,新建一个零件文件。 (2) 选取前视基准面,单击【草图绘制】按钮,进入草图绘制,绘制草图,如 图 7.55(a)所示。单击【旋转曲面】按钮,出现【曲面-旋转】属性管理器,在【旋转类型】下拉列表框选择【单向】选项,【旋转轴】旋转“边线”,在【角度】文本框输入“360°”,单击【确定】按钮,如图7.55(b)所示。 图7.54 菊花 (a) 草图 (b) “曲面-旋转”特征 图7.55 花蕾 (3) 选取前视基准面,单击【草图绘制】按钮,进入草图绘制,绘制草图,如 图 7.56所示。 图7.56 前视基准面草图 (4) 单击【拉伸曲面】按钮,出现【曲面-拉伸】属性管理器,在【终止条件】下拉列表框选择【两侧对称】选项,在【深度】文本框输入“28mm ”,单击【确定】按钮,如图7.57所示。

图7.57 “曲面-拉伸”特征 (5) 选取上视基准面,单击【草图绘制】按钮,进入草图绘制,绘制草图,如图 7.58所示。 图7.58 上视基准面草图 (6) 单击【剪裁曲面】按钮,出现【曲面-剪裁】属性管理器,选中【标准】单选按钮, 【剪裁工具】选择“草图3”,选中【保留选择】单选按钮,【保留的部分】选中“曲面-拉伸1”,选择【线性】单选按钮,单击【确定】按钮,如图 7.59所示。 图7.59 “曲面-剪裁”特征 (7) 选择【插入】|【特征】|【移动/复制】命令,出现【移动/复制实体】属性管理器, 【要移动/复制实体】选择“曲面-剪裁1”,【旋转参考】选择“坐标原点”,在【X旋转角度】文本框输入“10°”,在【Y旋转角度】文本框输入“0°”,在【Z旋转角度】文本框输入“0°”,单击【确定】按钮,如图7.60所示。

SolidWorks模具设计教程

SolidWorks 模具设计 1. 拔模分析 为了创建可以实现注塑的模具, 塑料产品必须被设计和拔模正确才能从围绕在周围的模具中顶出。要对模型产品进行拔模分析,使用拔模分析命令有助于发现拔模和设计的错误。对前视面进行向上拔模分析。 来看看各分析面的含义:跨立面:是横跨分型线的面。用户必须把跨立面分割成 两块以分开模具的表面。 跨立面可以通过跨立面命令手工处理或者通过单击分型线命令中的分割面选项自动完成。 正陡面:这些表面中包含部分拔模量不够的区域。如果整个面的拔模量都不够,它将被归类为【需要拔模】。这些面能在模具中的正侧找到。负陡面:这些表面包含部分拔模量不够的区域。这些面能在模具中的负侧找到。 2. 调整收缩率 模具上产品型腔部分的加工要略微比从模具中生产出来的塑料件大些。这样做是为了补偿高温的被顶出的塑料件冷却后的收缩率。在通过塑料产品创建模具之前,模具设计者需要放大塑料产品来解决收缩率。不同的材料,收缩率也是不同

的,SolidWorks 用比例缩放命令在解决这个问题。这个零件我们以ABS 材料来做,5%的收缩率。 3. 确定分型线分型线是注塑类塑料产品中型腔与型心曲面中相互接触的边界。分型线是那些用来分割型心和型腔曲面的边界。它们也构成了分型面的内部边界。 型腔面(正拔模)是绿色的,型心面(负拔模)是红色的。任何一条被红色和绿色面共用的边都是分型线边界。 当拔模分析完成后,所有的被绿色和红色边共用的边被自动选中并被添加到分型线列表中。单击确定。 手动添加分型线:在这个例子中,当分型线命令运行时,分型线边被自动的选中。因为这是一个简单的分型线边界,这些边界被自动添加到位于分型线PropertyManager 的边线列表中。有时分型线可能会更复杂以致于软件无法自动搜索到分型线。当这种情况发生时,使用位于边线列表框下方的边线选择按钮去选择分型线。 4. 关闭孔和开口 在分型线建立后,下一步是决定塑料产品上哪些开放的成型区域需要关闭曲面。一个开放的成型区域或者是一个孔或者是一个开口,在注塑产品上就是模具型心型腔完全吻合形成的孔。如图所示一个简单的关闭曲面。它创建在拔模后开口较小的一侧。关闭曲面命令自动关闭塑料产品中的开放孔。

cad制作凸轮轮廓曲线

具体作图步骤如下: 1.使用工具栏Circle(圆)命令,绘制直径为200的凸轮基圆。 2.使用工具栏Line(直线)命令,捕捉圆心作凸轮基圆铅垂方向的直线B1B7。注意保持提示直线角度及其前的距离数值(定B1点时应为OB1的长度值,定B7点时应为OB7的长度值)。 3.重复使用Line命令,利用每隔30°呈现的角度提示,保证所绘制直线沿圆周分布每30°一条;利用提示中角度之前的距离数值分别确定样条拟合数据点:OB1、OB2、OB3……、OB11;B0和B12是凸轮轮廓的起讫,也是基圆上的同一点,提示中显示的“交点”即为B0/B12点。 4.使用工具栏中Spline(样条曲线绘制)命令。系统提示输入初始点:用鼠标捕捉B0点;系统要求输入第二点:用鼠标捕捉B1点;如此,系统不停要求输入数据点,用鼠标依次捕捉B2、B3、…、B11、B12(B0)。在完成最后一个数据点的输入时,单击鼠标右键确定即可。 5.使用工具栏中Circle命令,绘制凸轮内小圆,与基圆同心,半径为40。该圆表示凸轮与轴配合的轮廓线。 6.使用工具栏橡皮擦命令,擦除基圆轮廓线和直线段。 7.使用工具栏中ARC(弧线绘制)命令。圆整凸轮轮廓曲线。系统提示弧线起点或中心,即:Specify start point of are or [Center]:c(表示给出圆心)。 Specify center point of are:用鼠标捕捉圆心。 Specify start point of are:鼠标捕捉样条曲线(凸轮轮廓曲线)的起点B0点。 Specify end point of are:鼠标捕捉样条曲线的终点B12点。 8.在下拉菜单中选择Modify→Properties(修改→对象特性)命令。选择所绘制的全部图线,改线宽(Line weight)为0.70mm,打开命令下方开关LWT(打开显示线宽)。 9.凸轮平面绘制完毕。其绘图速度快、图形效果好

SolidWorks模具设计,很简单

第四章.SolidWorks模具设计应用 在SolidWorks软件的各个版本中都具有一定的模具设计功能,到了2003版,这种功能进一步得到增强,特别是在一些分模线比较直观的零件分模设计中,型腔和型芯的创建只需要几步就可以完成,对一些较复杂的产品零件,也可以通过系统提供的功能逐步完成。本章中我们以两个产品模型为例来说明SolidWorks软件在分模设计过程中的应用。 4.1安装盖的模块设计 下面我们对图 4.1显示的零件进行模具型腔模块的设计,通过说明了解在SolidWorks 中设计型芯和型腔的基本方法。 图4.1 本节中的设计步骤大致如下: 对零件进行比例缩放 建立外分模面并在装配体中建立型芯和型腔模块 缝合得到完整分模面 通过拉伸完成成形型腔创建 4.1.1 建立分模面 首先,需要对调入的模型进行收缩率的设定,通过比例缩放功能来实现,它可以按照零件沿三个坐标轴方向指定相同的或不同的缩放系数,来对零件进行收缩处理,在本例中我们通过比例缩放功能将零件放大2%来抵消零件成型时的收缩尺寸。 接着通过使用延展曲面功能从零件的分模线向外创建分模面,使用一个零件上的平面或基准面作为参考平面,通常参考平面与零件成形时的开模方向垂直。 最后,通过缝合曲面功能将外分模面与模型表面提取出的面缝合在一起成为完整的分模面。 具体创建步骤如下。 1.打开零件 单击主菜单中的文件→打开命令,设置打开的文件类型为Parasolid(*.x_t)格式,选中midpan.x_t文件打开,然后保存为同名的SolidWorks文件格式,模型如图4.1所示。 2.零件放大 单击主菜单中的插入→特征→比例缩放命令或直接从工具条中单击图标,进

SolidWorks曲面设计教程

SolidWorks曲面设计教程之常用曲面指令介绍学习 作者:无维网gaoch 等距面: 1. 等距曲面:往内等距距离为1 的曲面。 2. 裁减曲面:在基准面1 上绘制一裁减草图,对原曲面进行裁减。 3. 裁减曲面:同样在基准面1 上对之前的裁减草图进行向内偏移1,然后裁减等距曲面 4. 放样:选取两个裁减面的边界作为轮廓并放样来完成。 消失面: g a o c h原创 S o l i d w o r k s教 程无维 网W W W.5D C A D. C N

1. 等距曲面:往内等距距离为2 的曲面。 2. 裁减:绘制草图并裁减,如图。 3. 投影曲线 4. 放样:把裁减曲面的一边线和投影曲线作为轮廓进行放样,一边约束成相切(或者曲率)进行放样。并把等距的面隐藏。 g a o c h 原创S o l i d w o r k s 教程 无维网W W W . 5D C A D .C N

5. 对放样面稍微进行调整。并缝合。 6.填充:对内部进行填充,一边设置相切,一边设置接触。最后缝合就OK 了。(再成为实体后倒个小圆角样子就更好了) 放样过度面 g a o c h 原创S o l i d w o r k s 教 程 无维网W W W .5D C A D .C N

1. 这种情况,都先画两个单独的曲面,如图 2. 裁减:绘制草图进行裁减。 3. 放样:两曲面的一边界做为轮廓放样。 g a o c h原创 S o l i d w o r k s教 程 无维网W W W.5D C A D. C N

4. 裁减:合并曲面并根据自己目的需要进行裁减。 利用图片造形: 它的命令在工具——草图绘制工具——草图图片 步骤:选取一基准面,然后进入草图,点击草图图片命令,浏览到图片路径,确定,在草图中插入了图片,然后就是“描”的工作了。 收敛面的解决::用的方法就是裁剪, 然后填充,也可以用分割线然后用删除面(相切填充)。 g a o c h 原创S o l i d w o r k s 教 程 无 维网W W W .5D C A D .C N

送料机械手毕业设计及Solidworks运动仿真

目录 摘要 (1) 第一章机械手设计任务书 (3) 1.1毕业设计目的 (3) 1.2本课题的内容和要求 (3) 第二章抓取机构设计 (6) 2.1手部设计计算 (6) 2.2腕部设计计算 (9) 2.3臂伸缩机构设计 (10) 第三章液压系统原理设计及草图 (13) 3.1手部抓取缸 (13) 3.2腕部摆动液压回路 (14) 3.3小臂伸缩缸液压回路 (15) 3.4总体系统图 (16) 第四章机身机座的结构设计 (18) 4.1电机的选择 (18) 4.2减速器的选择 (20) 4.3螺柱的设计与校核 (20) 第五章机械手的定位与平稳性 (22) 5.1常用的定位方式 (22) 5.2影响平稳性和定位精度的因素 (22) 5.3机械手运动的缓冲装置 (23) 第六章机械手的控制 (25) 第七章机械手的组成与分类 (26) 7.1机械手组成 (26) 7.2机械手分类 (27) 第八章机械手Solidworks三维造型 (29) 8.1上手爪造型 (30) 8.2螺栓的绘制 (34)

毕业设计感想 (39) 参考资料 (40)

送料机械手设计及Solidworks运动仿真 摘要 本课题是为普通车床配套而设计的上料机械手。工业机械手是工业生产的必然产物,它是一种模仿人体上肢的部分功能,按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备,对实现工业生产自动化,推动工业生产的进一步发展起着重要作用。因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。实践证明,工业机械手可以代替人手的繁重劳动,显著减轻工人的劳动强度,改善劳动条件,提高劳动生产率和自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁、单调的操作,采用机械手是有效的。此外,它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其他有毒、污染环境条件下进行操作,更显示其优越性,有着广阔的发展前途。 本课题通过应用AutoCAD 技术对机械手进行结构设计和液压传动原理设计,运用Solidworks技术对上料机械手进行三维实体造型,并进行了运动仿真,使其能将基本的运动更具体的展现在人们面前。它能实行自动上料运动;在安装工件时,将工件送入卡盘中的夹紧运动等。上料机械手的运动速度是按着满足生产率的要求来设定。 关键字机械手,AutoCAD,Solidworks。

凸轮廓线的MATLAB画法

凸轮廓线的MATLAB 画法 1 凸轮轮廓方程 *()()*()()*()*() X OE EF E Cos J So S Sin J Y BD FD So S Cos J E Sin J =+=++=-=+- (X,Y):凸轮轮廓线上的任意一点的坐标。 E :从动件的偏心距。 R :凸轮的基园半径。 J :凸轮的转角。 S :S=f(J)为从动件的方程。 So :22O S R E =-。 H 为从动件的最大位移(mm )。 J1、J2、J3、J4为从动件的四个转角的区域。 S1、S2、S3、S4为与J1、J2、J3、J4对应的从动件的运动规律。 2 实例 R=40,E=10,H=50,J1=J2=J3=J4=900。

3 MATLAB 程序设计 用角度值计算,对于给定的J1、J2、J3、J4,把相应的公式代入其中,求出位移S 和轮廓线上的各点的坐标X 、Y ,最终求出描述凸轮的数组: J=[J1,J2,J3,J4]; S=[S1,S2,S3,S4]; X=[X1,X2,X3,X4]; Y=[Y1,Y2,Y3,Y4]; 用函数plot (X,,Y )画出凸轮的轮廓曲线; 用plot (J,S )函数位移S 的曲线; 对于速度曲线V-t 和加速度曲线a-t , ds ds ds dt dt V dJ dJ dt ω === 在算例中已假设凸轮匀速转动的角速度为1wad/s ,所以 ds ds ds ds dt dt V dJ dt dJ dt ω==== 速度 同理可得: dJ ds dt dv a 2 2= =加速度 4 程序运行结果 图一:余弦速运动规律下的凸轮轮廓曲线

solidworks基础-曲面篇

———曲面建模 gaoch

内容提要: ● SolidWorks 曲线 ● SolidWorks 曲面特征 ● SolidWorks 曲面分析 ● SolidWorks 常用面的建摸方法 ● SolidWorks 综合运用

SolidWorks 曲线: 分割线:将实体(草图、实体、曲面、面、基准面、或曲面样条曲线)投影到 曲面或平面。并将所选的面分割为多个分离的面,从而允许您选取每一个面。 命令:插入——曲线——分割线 几个选项的介绍: 投影:将草图投影到曲面上,并将所选的面分割。 轮廓:在一个圆柱形零件上生成一条分割线。并将所选的面分割。(曲面外形的 分模常用的方法)

交叉:以交叉实体、曲面、面、基准面、或曲面样条曲线分割面。(简单的说是 所选面与其他曲面或者平面的交线来分割所选面) 其他选项含义: 分割所有:分割穿越曲面上的所有可能区域。 自然:分割遵循曲面的形状。 线性:分割遵循线性方向。 投影曲线:从草图投影到模型面或曲面上,或从相交的基准面上绘制的线条。 几个选项的介绍: 草图到面:在基准面中绘制的草 图曲线投影到试题的某一个面上,从而生成一条3D 曲线。 草图到草图:在相交的两个基准面上 分别绘制草图,两个草图各自沿垂直方向投影在空间中相交生成一条3D 曲线。(比如做拉伸弹簧的常有这一步骤来做扫描路径)

组合曲线:通过将曲线、草图几何和模型边线组合为一条单一曲线来生成组合 曲线。使用该曲线作为生成放样或扫描的引导曲线。 注意:生成组合曲线的个段线(曲线、草图几何、模型边线)必须互相连接 通过XYZ 点的曲线:通过X 、Y 和 Z 座标列中的单元格里点座标生成的样 条曲线。(操作不做详细介绍) 通过参考点的样条曲线:利用定义的点或已存在的端点作为曲线型值点而生 成的样条曲线。

SolidWorks高级曲面实例操作

SolidWorks曲面实例操作 | 案例讲解 发布时间:2017-01-18 09:30:56 在利用SOLIDWORKS绘制您的产品模型时,初期您的产品由产品设计师进行初步概念设计,经由简单的手绘图绘制出一个外观雏型图。 接下来您可由不同的基准面将这些图片来输入到SOLIDWORKS内(图1),输入后您可以发现SOLIDWORKS中将出现一个比例尺线段,您可以拖曳该线段至您所需绘制的图片前后端,可直接输入尺寸来定义该图片的实际大小,以便您后续绘制相同尺寸模型(图2)。 以下我们使用SOLIDWORKS曲面功能来完成一个砂铸开瓶器的建置。 图1 图2 输入完所需的图片后,您可利用草图工具在不同视角基准面依实际图片的外观轮廓线段来描绘出所需的草图线段(图3),完成这些前置作业后可开始进入实体建模阶段。

图3 首先我们可参考Top Layout草图来绘制一个头部实体模型(图4),接着我们可利用曲面中”删除面”的功能(图5),模型将由一个实体转为曲面本体,保留我们后续所需之曲面后,可再利用Right Layout 草图绘制把柄的草图,伸长曲面完成一曲面外型(图6),并利用Top Flat Layout草图,修剪该曲面完成柄身造型(图7)。 图4

图5 图6 图7 接下来我们将使用不同绘制方式与技巧来完成把柄柄身的外部面,使用”边界曲面”功能时,我们需要完成曲面的边缘界线,这些边界线可为既有的曲面边线或是自行绘制的草图线段,一样使用Top Layout草图参考出侧面轮廓线并伸长曲面(图8),我们可定义一新的基准面来绘制一弧形草图,并使用边界曲面功能将草图与不同曲面边缘之线段直接生柄身侧面曲面(图9)。

solidworks 机械系统仿真报告

机械系统仿真 SIMULATIONS OF MECHANINICAL SYSTEM 目录 一·----------------------------机械系统仿真课程设计任务书二·------------------------------平面四杆机构的运动学仿真三·--------------------------曲柄滑块机构运动与动力学仿真四·--------------------------配气凸轮机构运动与动力学仿真五·---------------------------------------------总结

机械系统仿真课程设计任务书 学院名称:专业:年级: 学生姓名:学号:指导教师: 1设计题目典型机械机构仿真分析 2主要内容 图1 平面四杆机构图2 曲柄滑块机构图3 配气凸轮机构 3具体要求 (1)完成上述机构的运动仿真(运动参数:Angular Velocity = deg/s); (2)仿真结果包括:运动轨迹、速度、加速度、运动副反力及驱动力矩等; 4完成后应上交的材料 课程设计分析报告1份,字数不少于8000字。 要求:(1)报告包括封面、中文摘要、目录、分析报告正文、参考文献等; (2)报告正文包括:机械系统仿真的目的意义,仿真分析内容(应有必要的文字和插图),课程设计总结与体会。 5推荐参考资料 [1] 张晋西. Solidworks及COSMOSMotion机械系统仿真.北京:清华大学出版社,2007 指导教师签名日期 2011 年 12 月 7 日 系主任审核日期 2011 年 12 月 7 日

前言:由于上机时间有限,而且有些图不方便截取,因此用网上查找图片(装配零件不同)代替,仅表示操作过程,另有不同的地方会具体说明。 数据:运动参数Angular Velocity = 389 deg/s,(第三个零件配气凸轮机构取15290deg/s) 二、平面四杆机构的运动学仿真 一、具体要求 对平面四杆杆机构进行运动学仿真,绘制曲柄,连杆,摇杆质心位置处的运动轨迹、速度和加速度,绘制主运动副处的驱动力/力矩。 二、Solidworks2006SP0软件操作步骤 1、从程序或者桌面学习软件文件夹中启动Solidworks2006SP0软件。 2、在Solidworks软件中打开平面四杆机构的装配模型。操作步骤如图2.1、2.2所示。 图2.1 打开文件

SolidWorks曲面高级教程

SolidWorks 高级曲面教程SolidWorks 高级曲面教程

SolidWorks 高级曲面教程 关于本课程 (2) 第一章了解曲面 (2) 1.1 实体和曲面 (2) 1.2 使用曲面的原因 (11) 第二章曲面入门 (14) 2.1 基本曲面建模 (14) 第三章实体—曲面混合建模 (22) 3.1 概述 (22) 3.2 使用曲面编辑实体实例 (22) 3.3 曲面作为构造几何体实例 (26) 3.4 面的复制 (29) 第四章修补与编辑输入的几何体 (32) 4.1 输入数据 (32) 4.2 修补与编辑输入的几何体 (33) 第五章高级曲面建模 (41) 5.1 高级曲面建模实例 (41) 第六章接合与修补 (61) 6.1 复杂的接合实例 (61) 6.2 光滑修补 (68) 6.3 自由形(任意多边形) (71) 6.4 边角融合 (77) 第七章主模型技术 (85) 7.1 主模型技术的概述 (85) 7.2 曲面主模型的实例 (86) 7.3 实体主模型实例 (94)

关于本课程 ?前提条件 —机械设计基础 —使用Windows操作系统经验 —已经学习了SolidWorks在线教程和基础教程 ?教程设计原则 —基于过程或任务的方法,不专注于单项特征和软件功能?使用本教程 —在教室指导下,在培训中进行。边演示,边练习 ?关于文档的注意点 ?本教程使用约定小四、黑色字体表明是SolidWorks软件的命令或选项第一章了解曲面 本章内容要点: ?理解实体与曲面的异同点 ?创建拉伸曲面与平面 ?剪裁曲面与解除剪裁曲面 ?缝合曲面 ?由曲面生成实体 ?在实体或曲面中删除面 ?理解NURBS曲面以及ISO-参数(U-V)曲线的属性 ?熟悉常见的曲面类型 ?了解典型的曲面建模操作模式 1.1 实体和曲面 在 SolidWorks 中,实体和曲面是非常相似的。实体和曲面包含的是两类不同的信息,更确切的说是包括两类实体(entity)。 1)几何信息:几何纤细描述的是形状,例如物体的扁平或者翘曲、直线形或者弯曲状。点代表了空间中特定且唯一的一个位置。 2)拓扑信息:拓扑信息描述的是关系,例如: 实体的内部和外部,一般来说是通过面来定义的 哪些边相交于哪些顶点。 哪些面的分界线形成哪些边线。 哪些边是两个相邻面的共同边线。 实体:对于一个实体,其中任意一条边线同时属于且只属于两个面;在一个曲面

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